Análise das tensões atuantes em interseções entre bocais e vasos de pressão cilíndricos sem e com chapa de reforço sob pressão interna

AUTOR(ES)

Jorge Ricardo Fonseca de Miranda

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Neste trabalho o comportamento das tensões atuantes em intersecções entre bocais e costados de vasos de pressão cilíndricos foi avaliado usando modelos de elementos finitos. A ferramenta computacional ANSYS Workbench foi utilizada como plataforma para o desenvolvimento de modelos tridimensionais com elementos sólidos hexaédricos de 20 nós. Considerando a geometria das intersecções entre bocais e vasos de pressão, três modelos foram desenvolvidos: (i) intersecção entre o bocal e o costado do vaso não reforçado; (ii) intersecção entre o bocal e o costado do vaso reforçados com chapa de reforço integralmente colada (supõe-se a chapa de reforço integralmente soldada na intersecção entre o bocal e o costado do vaso); e (iii) intersecção entre o bocal e o costado do vaso reforçada com chapa parcialmente soldada (as bordas da chapa de reforço são consideradas coladas, simulando os cordões de solda, e a hipótese de contato por atrito é assumida entre as superfícies interna da chapa e externa do costado do vaso). As chapas de reforço foram projetadas de acordo com o Código de Projeto ASME Método da Reposição de Área. Análises de tensões lineares (modelos i e ii) e não-linear (modelo iii) elásticas foram efetuadas. Resultados obtidos correlacionam bem com resultados experimentais obtidos na literatura para o modelo i. A influência da chapa de reforço é demonstrada. Comparações entre os modelos ii e iii mostraram diferenças consideráveis nos níveis de tensões encontrados. Enquanto as tensões tangenciais atingiram valores até 10% superiores aos do modelo ii, as tensões radiais saíram de valores de 2,5 MPa e alcançaram 19,2 MPa no modelo iii. Estes fatos sugerem que uma representação mais realística da estrutura deve ser feita

ASSUNTO(S)

engenharia mecânica teses.

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